爆改串口实现OneWire驱动DS18B20

OneWire简介

• OneWire是美信（Maxim）开发的一种单总线通信接口，一根双向数据线，还有一根共同电压参考地线。
• 低速(15kbps)，串行半双工通信
• 可以支持100米长距离通信
• 单主多从总线结构，最多支持63个从机挂接在同一个总线上
• 总是由主机发起通信过程，从机是被动参与通信
• 每个字节数据传输时，位按照LSB顺序
• 每个OneWire从机都有一个出厂就设定好的，固化在ROM中的不可更改的64位器件唯一ID，其作用类似于I2C的从机ID
• 主机和从机的数据线驱动引脚都要配置为开漏输出模式。总线通过一个外部上拉电阻（典型值为4.7K）拉高，因此总线空闲时为高电平。总线使用“线与”逻辑，只要一个设备拉低了总线，总线将变为低电平

总线上的基本信号与时隙

• 主流发送reset信号，接收从机响应的presence信号
• 主机发送逻辑0和逻辑1到总线
• 主机从总线读取逻辑0和逻辑1

主机发送复位信号并接收存在信号

为了开启一次通信事物，主机必须先发送总线复位信号（reset signal），第一个目的是为了唤醒并通知所有从机，另一个目的是为了检查总线上是否有从机存在。当从机收到复位信号后，他们将同步进行响应一个存在信号（presence signal），主机收到存在信号才知道总线上有从机存在，可以开始选中某个从机进行通信。

主机写逻辑0时隙

写“0”时隙的起始信号是主机将总线拉低，且至少维持60us（这个时间是为了保证从设备能来得及采样总线上的信号）。然后主机释放总线，等待总线在上拉电阻作用下恢复高电平状态，然后才能进行下一个bit的传输。等待总线恢复高电平的时间用TREC表示，最低为1us，最长为无穷大。

主机写逻辑1时隙

写“1”时隙的起始信号是主机将总线拉低，且至少维持1us，然后主机释放总线，总线在上拉电阻作用下恢复高电平状态，从拉低到恢复高电平要在15us内完成。然后等待从设备采样，等待时间最低持续15us，最长持续45us。当然，如果主机愿意，它可以等待更长的时间。

主机读逻辑0和读逻辑1时隙

每个读时隙至少持续60us并附加一个至少1us的TREC时间。

起始信号同样是主机先将总线拉低至少1us，然后主机释放总线。接下来准备读取从设备发送到总线上的信号。从设备在检测到下降沿后，便开始将信号输出到总线上并维持15us的时间。因此主机从拉低总线然后读取数据要在15us内完成。如果主机读取到总线是低电平，则读取到了逻辑0；如果主机读取到总线是高电平，则读取到了逻辑1。

软件模拟OneWire存在的问题

使用GPIO软件模拟某种接口，英